电路分析基础 三相电路
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电路分析基础课件第十一章三相电路
方法
使用电路仿真软件，如Multisim、PSPICE等，建立三相电路的电路图，并进 行仿真分析。
软件
Multisim、PSPICE等。
三相电路实验与仿真的结果分析
结果分析
通过实验和仿真，可以观察三相电路中各相的电压、电流和功率，了解三相电路 的特性和规律，并对比实验与仿真的结果，分析误差来源。
误差分析
采用无功补偿装置、调整负载性质、提高系统电压等。
05
三相电路的实验与仿真
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
三相电路实验的目的和设备
目的
通过实验了解三相电路的基本原理和特性，掌握三相电路的 分析方法。
设备
三相电源、三相电机、电流表、电压表、功率表、导线等。
三相电路仿真的方法和软件
02
三相电源
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
三相交流电的产生
三相交流电是由三个相位差为 120度的正弦波组成的，通常由
三个发电机产生。
三相交流电的产生通常是通过将 三个独立的单相交流发电机连接 到一个共同的轴上，以保持相位
差恒定。
产生三相交流电的发电机通常包 括汽轮发电机和水电站水轮发电
线圈绕组，如电动机、变 压器等。
电容性负载
电容器，用于滤波、调谐 等。
三相负载的连接方式
星形连接（Y）
三相负载的三个末端连接在一起，每 个末端与三相电源的一相连接。
三角形连接（△）
三相负载的三个末端分别与三相电源 的三相连接。
三相负载的参数
01
02
03
04
额定电压
三相负载正常工作时的电源电 压。
使用电路仿真软件，如Multisim、PSPICE等，建立三相电路的电路图，并进 行仿真分析。
软件
Multisim、PSPICE等。
三相电路实验与仿真的结果分析
结果分析
通过实验和仿真，可以观察三相电路中各相的电压、电流和功率，了解三相电路 的特性和规律，并对比实验与仿真的结果，分析误差来源。
误差分析
采用无功补偿装置、调整负载性质、提高系统电压等。
05
三相电路的实验与仿真
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
三相电路实验的目的和设备
目的
通过实验了解三相电路的基本原理和特性，掌握三相电路的 分析方法。
设备
三相电源、三相电机、电流表、电压表、功率表、导线等。
三相电路仿真的方法和软件
02
三相电源
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
三相交流电的产生
三相交流电是由三个相位差为 120度的正弦波组成的，通常由
三个发电机产生。
三相交流电的产生通常是通过将 三个独立的单相交流发电机连接 到一个共同的轴上，以保持相位
差恒定。
产生三相交流电的发电机通常包 括汽轮发电机和水电站水轮发电
线圈绕组，如电动机、变 压器等。
电容性负载
电容器，用于滤波、调谐 等。
三相负载的连接方式
星形连接（Y）
三相负载的三个末端连接在一起，每 个末端与三相电源的一相连接。
三角形连接（△）
三相负载的三个末端分别与三相电源 的三相连接。
三相负载的参数
01
02
03
04
额定电压
三相负载正常工作时的电源电 压。
电路分析基础三相电路
2/3/2022
练 习题
1. 有一对称三相负载，试比较下列两种情况下通过各相负载 的相电流和线电流：
（1）连接成星形接于线电压为380V的对称三相电源； （2）连接成三角形后接于线电压为220V的对称三相电源。 2. 对称三相负载的阻抗为Z＝6＋j8Ω，电路的线电压为380V ，当它们作三角形连接时，求三相负载中的相电流和线电流。
2/3/2022
7.2 三相负载
三相负载是指需与三相电源连接才能正常工作的用电设备。三相负
载的连接方式也有：星形（Y）和三角形（ Δ ）两种。
7.2.1 三相负载的两种连接方式
这是常见三相负载的连接方式。其中图（a）是三相四线制Y接； 图（b）是三相三线制Y接；图（c）是三相三线制Δ接 。
2/3/2022
AB
IB
-ICA
IA
即：线、相电流的数量关系为：
相位上，线电流滞后相电流30°。
对称三相负载三角接时，总有UP＝UL、 UL＝1.732UP
2/3/2022
三
路举
1. 有一对称三相负载，每相电阻R＝4Ω，电感XL＝3Ω，连成星形接 于线电压为380V的对称三相电源上，求其相电流和中线电流。
因负载为星形连接，所以负载端电压等于电源相电压220V ，设uAB为参考相量，则：
A
中线断开，且一层楼发生短路故
障，此时B、C两相照明负载均与 N
A相构成通路，因此B、C两相负
载电压实际为电源线电压，是它
们额定工作电压的1.732倍，B、
C两相负载会因过压而损坏！
B
C
一层楼
二层楼
...
...
...
三层楼
照明电路安装时虽然对称，实际工作时往往不对称
练 习题
1. 有一对称三相负载，试比较下列两种情况下通过各相负载 的相电流和线电流：
（1）连接成星形接于线电压为380V的对称三相电源； （2）连接成三角形后接于线电压为220V的对称三相电源。 2. 对称三相负载的阻抗为Z＝6＋j8Ω，电路的线电压为380V ，当它们作三角形连接时，求三相负载中的相电流和线电流。
2/3/2022
7.2 三相负载
三相负载是指需与三相电源连接才能正常工作的用电设备。三相负
载的连接方式也有：星形（Y）和三角形（ Δ ）两种。
7.2.1 三相负载的两种连接方式
这是常见三相负载的连接方式。其中图（a）是三相四线制Y接； 图（b）是三相三线制Y接；图（c）是三相三线制Δ接 。
2/3/2022
AB
IB
-ICA
IA
即：线、相电流的数量关系为：
相位上，线电流滞后相电流30°。
对称三相负载三角接时，总有UP＝UL、 UL＝1.732UP
2/3/2022
三
路举
1. 有一对称三相负载，每相电阻R＝4Ω，电感XL＝3Ω，连成星形接 于线电压为380V的对称三相电源上，求其相电流和中线电流。
因负载为星形连接，所以负载端电压等于电源相电压220V ，设uAB为参考相量，则：
A
中线断开，且一层楼发生短路故
障，此时B、C两相照明负载均与 N
A相构成通路，因此B、C两相负
载电压实际为电源线电压，是它
们额定工作电压的1.732倍，B、
C两相负载会因过压而损坏！
B
C
一层楼
二层楼
...
...
...
三层楼
照明电路安装时虽然对称，实际工作时往往不对称
电路基础原理中的三相电路解析
电路基础原理中的三相电路解析电路是现代社会中不可或缺的组成部分，而三相电路则是电路中的重要分支之一。
三相电路由三个相位相同但相位不同的交流电源组成，其特点在于稳定性高、功率大、传输距离远等，广泛应用于工业生产、能源输送等领域。
本文将对三相电路的基本原理、特点以及应用进行解析，帮助读者深入理解三相电路的工作原理。
一、三相电路的基本原理三相电路是基于交流电的原理构建而成的，其电源由三个相位相同但相位不同的交流电源组成。
相位不同的电源在时间上相互间隔120度，形成了一个周期内的连续电能输送。
三相电路中的电流和电压存在相位差，如当一个相位电压达到峰值时，其他两个相位的电压分别处于不同的相位。
这种相位分布使得三相电路能够实现更高的功率输出、更稳定的工作状态。
二、三相电路的特点1. 高功率输出：由于三相电路中有三个相位电压，相位之间存在差异，所以能够实现更高的功率输出。
在同样条件下，三相电路的功率输出是单相电路的三倍，这使得三相电路在大功率负载下具有显著的优势。
2. 稳定性高：相位相同但相位不同的交流电源在时间上相互间隔120度，这种相位分布使得电流在输送过程中的连续性更好。
因此，三相电路在负载变化较大的情况下，仍能保持相对稳定的输出，增强了电路的可靠性。
3. 传输距离远：三相电路由于功率较大，在输送电能时有较低的输电损耗。
这使得三相电路在能源输送领域有着广泛的应用，能够有效地将电能输送到远距离的地方。
三、三相电路的应用1. 工业生产：三相电路在工业生产中应用广泛，例如电机驱动系统、变频器、制冷设备等。
由于三相电路具有稳定性高、功率大的特点，能够满足工业生产对电能需求的大部分要求。
2. 能源输送：三相电路由于传输距离远、损耗小的特点，在能源输送领域有着重要的作用。
例如，高压送电线路就是采用三相电路设计的，能够将电能从发电厂输送至用户终端。
3. 家庭电器：虽然家庭用电主要使用单相电路，但一些大功率家电，如空调、电热水器等，通常会采用三相电路供电，以满足其对大功率输出的需求。
电路分析基础第十一章三相电路
3
3
整理课件
_
•
UA
+
A
Zl
A’ Z’
•
IA
•
_ U B + B Zl B’ Z’
•
IB
_
•
UC
+
C
Zl
C’
Z’
•
IC
•
令UA22/0V •
根据一相计算电路有
•
IA
UA Zl Z
= 17.1
/- 43.2°A
•
•
IB1.71/16.23A IC 17.1/76.8A
整理课件
_
•
UA +
A
Zl
2、如白炽灯UN=127V 电路应连接为 △-Y
3、如白炽灯UN=380V 电路应连接为
Y-△
为什么?请同学们 自己思考.
整理课件
§11.3 对称三相电路的计算
三相电路实际上是正弦电流电路的一种特殊 类型。
因此，前面对正弦电流电路的分析方法对三 相电路完全适用。
根据三相电路的一些特点，可以简化对称三 相电路分析计算。
Z△= 3ZY
化成对称的Y-Y三相电路， 然后用归结为一相的计算方法。
整理课件
例1： 例2：
例：对称三相电路，Z=(19.2+j14.4)Ω，Zl=(3+j4) Ω ， 对称线电压UAB=380V。求负载端的线电压和线电 流。
•
_UA + A
Zl
A’
•
•
IA
N
_
UB
+
B
Zl
•
•
IB
_ UC + C
《电路分析基础》三相电源
§8-1 三相电源
退出 开始
Hale Waihona Puke 内容提要三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
UAB UA
A
UC
－ ＋
UA
UBC UB UCA UC
－ ＋
UB
－
＋
B
C
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
A
UA
N
U
C
UB
B
C
U CA
U C
相量图
U B
UAB
UB
30
U A
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
3UA30
3UB30
U
L
3UC30 UL
U BC
3UP30
3UP
线电压也对称。
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uA uB uC 0 或 UA UB UC 0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
退出 开始
Hale Waihona Puke 内容提要三相电源 三相电源的星形连接 三相电源的三角形连接
X
交流电机工作原理
三相发电机
实际发电机
1.三相电源
三相电路(three-phase circuit)：由三相电源、三相 负载和三相输电线路构成。 对称三相电源(balanced three-phase source)：由三个 同频率、等幅值、初相依次相差120°的正弦电压源 按一定方式连接而成。三个电压分别称为A相、B相
UAB UA
A
UC
－ ＋
UA
UBC UB UCA UC
－ ＋
UB
－
＋
B
C
三角形连接时没有中点，相电压与线电压相等。
注意：绝对不能将三相电源的极性接反。
返回
X
A
UA
N
U
C
UB
B
C
U CA
U C
相量图
U B
UAB
UB
30
U A
UAB UA UB UBC UB UC UCA UC UA
3UA30
3UB30
U
L
3UC30 UL
U BC
3UP30
3UP
线电压也对称。
返回
X
3.三相电源的三角形连接
三个电源的正负极性端依次相连，从三个连接点分 别向外引出三条线（称为相线)。形连接。
X
1.三相电源
对称三相电源的电压瞬时值之和为零。
uA uB uC 0 或 UA UB UC 0
相序(phase sequence)：三个电压达到最大值的先后 次序。 A-B-C的相序称为正序或顺序；C-B-A的相序称为反 序或逆序。
电路分析基础第八章 三相电路
8.3.1 Y0-Y0连接和 Y-Y连接的电路
8.3.2 Y- Y、Y-Δ、 Δ-Δ连接的电路
对于Δ-Y连接的电路，首先要 对Δ连接的电源按照线电压与相电 压的关系等效变换成Y形连接的电 源，其他计算与Y0-Y0连接电路的 计算一致。
8.3 对称三相电路的分析
8.3.1 Y0-Y0连接和 Y-Y连接的电路
8.4 不对称三相电路的分析
8.4.1 不对称Y0— Y0连接的电路
8.4.2 不对称YΔ连接的电路
举例分析 【例8-6】如图8-12所示为一个
8.1 三相电源
8.1.1 三相电源 的构成
8.1.2 三相电源 的连接
1.三相交流电动势的产生 三相交流电源由三相发电机产
生。 定子1由铁磁材料构成。转子2
是一对磁极，定子与转子间的空气 隙中产生磁感应强度按正弦规律分 布。
8.1 三相电源
8.1.1 三相电源 的构成
8.1.2 三相电源 的连接
8.1 三相电源
8.1.1 三相电源 的构成
8.1.2 三相电源 的连接
8.1 三相电源
8.1.1 三相电源 的构成
8.1.2 三相电源 的连接
三相电源的三角形连接 三角形连接就是把三相绕组首
尾相连，构成一个三角形，三个连 接点就是三角形的三个顶点，从三 角形的三个顶点引出三条相线与负 载相连。
8.4 不对称三相电路的分析
8.4.1 不对称Y0— Y0连接的电路
8.4.2 不对称YΔ连接的电路
图8-11(a)所示为不对称Y-Δ 连接的电路，计算时，先将三角形 负载等效变换成星形负载，如图811(b)所示，然后可按Y0—Y0电路 求解，由式(8-22)和式(8-23)求出 节点电压和各线电流，再根据KCL 由下式求出负载的相电流，由相电 流求出相电压。
电路分析基础第九章 三相电路
U VW→ U V U WU→ U W
• • • •
上页
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U UV = U U
•
•
2. Δ接
W’
IU
U + U
•
U VW = U V U WU = U W
• •
•
•
UW
W
+
V’ –
I U = I WU − I UV = IV = IW = 3 I VW ∠ − 30 3 I WU ∠ − 30
–
U UV, U VW, U WU
• • •
名词介绍
U
•
UU
– N
–
•
•
+
+
④ 相电压：每相电源(负载)的电压 • • • UU UV UW ⑤ 线电流： 流过端线的电流
IV
–
•
UUV UWU
N
•
•
W UW
UV
•
V
+
IW UVW IU
•
•
V W U
⑥ 相电流：流过每相电源(负载)的电流
UW
+ –
•
+
–
Z
由对称性 可写出：
n • • U U o IV = ∠ψ − 120 − φ, I W = ∠ψ + 120o − φ |Z | |Z |
上页 下页
结论： ① Un N=0，中线电流为零。 有无中线对对称三相电路没有影响。没有中线(Y–Y接， 三相三线制)，可将中线连上。因此，Y–Y接电路与Y0–Y0接 (有中线)电路计算方法相同。且中线有阻抗时可短路掉。 ② 对称情况下，各相电压、电流都是对称的，只要算出某 一相的电压、电流，则其他两相的电压、电流可直接写 出。
• • • •
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U UV = U U
•
•
2. Δ接
W’
IU
U + U
•
U VW = U V U WU = U W
• •
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•
UW
W
+
V’ –
I U = I WU − I UV = IV = IW = 3 I VW ∠ − 30 3 I WU ∠ − 30
–
U UV, U VW, U WU
• • •
名词介绍
U
•
UU
– N
–
•
•
+
+
④ 相电压：每相电源(负载)的电压 • • • UU UV UW ⑤ 线电流： 流过端线的电流
IV
–
•
UUV UWU
N
•
•
W UW
UV
•
V
+
IW UVW IU
•
•
V W U
⑥ 相电流：流过每相电源(负载)的电流
UW
+ –
•
+
–
Z
由对称性 可写出：
n • • U U o IV = ∠ψ − 120 − φ, I W = ∠ψ + 120o − φ |Z | |Z |
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结论： ① Un N=0，中线电流为零。 有无中线对对称三相电路没有影响。没有中线(Y–Y接， 三相三线制)，可将中线连上。因此，Y–Y接电路与Y0–Y0接 (有中线)电路计算方法相同。且中线有阻抗时可短路掉。 ② 对称情况下，各相电压、电流都是对称的，只要算出某 一相的电压、电流，则其他两相的电压、电流可直接写 出。
电路分析基础-三相电路
UP IP cosZ cos(2ωt 2400 Z )
p pa pb pc 3UP IPcosZ P 恒定值
例9-8-4 如图所示三相电路中，Z 10600 Ω，线电压
为正相序，U• ab 45000，试求负载相电流和线电流。
作 业
解：• I ab
•
U ab Z
45000 10600
U P1200
Z Z
UP Z
Z
1200
•••
Ia Ib Ic 0
以相应阻抗；
相电流滞后相应相电压,滞后的角 度为φz ；
相电流为一组对称三相电流。
例9-8-1 对称三相三线制的电压为380V，Y形对称 负载每相阻抗为：Z 10100 Ω，求电流。
例10--1
解：
•
Ua
380
00
22000V
3
•
I b 77.9(900 1200 ) 77.9 2100 A
•
I c 77.9(900 1200 ) 77.9300 A
例9-8-5 对称形联结负载,每相阻抗为 (10 j7.54)Ω, 与
正序形联结电源相接,相电压
•
Ua
220300 V,
解： 试求负载的相电流和线电流。
作 业
•
•
•
U a 220300 V U b 220 900 V，U c 2201500 V
•
•
•
U ab U a U b 220300 220 - 900 381600 V
•
(U ab 3 220(300 300 ) 381600 V)
•
•
I ab
U ab
381600
30.3422.980 A
p pa pb pc 3UP IPcosZ P 恒定值
例9-8-4 如图所示三相电路中，Z 10600 Ω，线电压
为正相序，U• ab 45000，试求负载相电流和线电流。
作 业
解：• I ab
•
U ab Z
45000 10600
U P1200
Z Z
UP Z
Z
1200
•••
Ia Ib Ic 0
以相应阻抗；
相电流滞后相应相电压,滞后的角 度为φz ；
相电流为一组对称三相电流。
例9-8-1 对称三相三线制的电压为380V，Y形对称 负载每相阻抗为：Z 10100 Ω，求电流。
例10--1
解：
•
Ua
380
00
22000V
3
•
I b 77.9(900 1200 ) 77.9 2100 A
•
I c 77.9(900 1200 ) 77.9300 A
例9-8-5 对称形联结负载,每相阻抗为 (10 j7.54)Ω, 与
正序形联结电源相接,相电压
•
Ua
220300 V,
解： 试求负载的相电流和线电流。
作 业
•
•
•
U a 220300 V U b 220 900 V，U c 2201500 V
•
•
•
U ab U a U b 220300 220 - 900 381600 V
•
(U ab 3 220(300 300 ) 381600 V)
•
•
I ab
U ab
381600
30.3422.980 A
电路分析基础(第十一章 三相电路)要点PPT课件
二、三相电源的连接方式
星形 (Y)连接
A
+
•
UA
– X
Y
Z
•
C UC
•
UB
名词介绍：
•
IA
A
•
•
•
IB
U A B U CA
N
B
B
•
•
I C U BC
C
三角形 ()连接
ZA
•
UC
•
UA
C
X
Y– •
+
B
UB
•
IA
A
•
IB
U U •
•
A B CA
B
•
•
I C U BC
C
(1) 端线(火线)：始端A, B, C 三端引出线。
A +
•
IA
A
设
•
U
AN(1)
U相• A电 U压对0o称
线电压U•对A 称；
•
U
B
N
(2)
U线•B电 U压模是12相0o电压模的
3 X–倍Y，即
Z
Ul
•
I B
•
U AB 3Up
•
U CA ；N
•
UC
N
(3)
U线•C电 U压相12位0o超前对应相C 电U• 压C 30Uo。• B
B
•
•
I C U BC
四、三相电路的连接方式
三相电源
三相负载ห้องสมุดไป่ตู้
A +
•
UA
– X
Y
•
IA
A
a
三相• 电路• 的连接方式：I •a
电路分析基础PPT：三相电路
B （火线）
U
BC C（火线）
电路分析基础
第6章 三相电路
U ` A
U C U B
U
AN
N
U BN U CN
A（火线）
U AB
（中性线）
U
CA
B （火线）
U
BC C（火线）
相电压：
相线与中性线之间的电压，用
U
A
、U
B
、U C
表示。
有效值用 U U U 表示。
A
B
C
线电压：两条相线之间的电压，用 U AB ,U BC ,UCA 表示，
uB 2U cos ωt 120o uC 2U cos ωt 240o 2U cos t 1200
相量式表示为
U U e j0o U0o A
U U e j120o U 120o B
U U e j240o U120o C
其中,U 为三相电压的有效值。
电路分析基础
eA eB eC
2E cosωt
2E cos ωt 120 2E cos ωt 240
2E cos ωt 120
eA、eB 、eC 的波形图如下图所示。
电路分析基础
第6章 三相电路
以A相电动势为参考相量，则为 E A E e j0 E0 E B E e j120 E 120 EC E e j120 E120
设 U A UA0
，Z 为感性。 A
IA
UA ZA
IA
则
ZB
b）负载三角形连接
电路分析基础
6.2.1 三相四线制电路
第6章 三相电路
负载星接的三相四线制电路如图所示。三相负 载的相电压为
电路分析基础-9 三相电路
结论：线电压大小是相电压的 3倍，相位超前与之相关的相
电压先行相30度，后序相150度。
通常所说的380V和220V就是线电压和相电压的关系。
例2：正序对称三相电压作星形连接，若线电压 U&BC 380180oV 求相电压 U•。A
解法一：根据对称电源星形连接相、线电压关系，得
U&B
1 3
U&BC
2）复数表示 Um 2U
UA U0; UB U 120; UC U 240;
3） 波形表示
4） 相量图表示
u
A相 B相 C相
U
C
Um
1200 U
1200
A
0
1200
t
U
B
_ U
C
UA UB UC 0
uA uB uC 0
对对
称称
三三
相相
电电
压压
的的
相 量 之
重 要
和特
及点
瞬：
时
值
之
解： 设等效电路如图（b）所示，要使图（a）、图（b）电路 等效，必须保证两电路的线电压不变，所以有
（a）图
（b）图
a图 U&ABV U&A
b图 U&ABY 3U&AY 30o
U&AY
U&AV 3
30o
U&AY 220 30o;U&B 220 150o;U&C 22090o;
四、小结：
B +
u
B
_
Y
C +
u
_C
Z
uA Um sin(t)
uB Um sin(t 120o)
电路分析基础第6章-三相交流电路-PPT精选课件.ppt
19
第6章三相交流电路
6.2.1 若把对称三相负载ZU、ZV、ZW一端连在一起，成为一
个公共点N′(称为负载的中点)，并接到三相电源的中线上， 而各负载的另一端分别接到三相电源的端线上，就构成星形 连接，如图6-7所示。用四根导线把电源和负载连接起来的 三相电路，称为三相四线制电路(Y0-Y0供电系统)。
第6章三相交流电路
6.1 三相电源
所谓三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相 位依次互差120°的正弦交流电源按一定方式连接而成的电
6.1.1 对称三相电源 三相发电机是将三组完全相同的绕组对称固定在同一圆
柱形铁芯上，固定不动，这三个绕组在空间位置上互相差 120°角。当中间转动的励磁绕组以角频率ω匀速旋转时， 三相绕组会同时产生三个大小及频率相同而相位互差120° 的对称三相电动势，这就是三相交流发电机的原理。图61(a)
10
100
由此得中线电流为
•
•••
INIUIVIW2 2374 4672 2120
2 20.8j2 20.64 40.6j440.82 21j2 2 3
2
2
3 3j29 .4 3.2 4 54.6 1A
29
第6章三相交流电路 (1)在对称的三相四线制电路中(负载为对称三相负载)， 中线电流为零，即中线不起作用，可以去掉，成为三相三线 (2)三相负载不对称时，中线有电流通过，中线不能断 (3)中线上不允许安装熔断器(保险)和开关；熔断器(保 险)和开关只能装在端线(火线)
压严重不对称，使用电设备不能正常工作。
24
第6章三相交流电路
【例6-2】对称三相负载作星形连接，且每相负载为纯
电阻，大小为10Ω，已知电源电压 U UV =380∠0°V，求
第6章三相交流电路
6.2.1 若把对称三相负载ZU、ZV、ZW一端连在一起，成为一
个公共点N′(称为负载的中点)，并接到三相电源的中线上， 而各负载的另一端分别接到三相电源的端线上，就构成星形 连接，如图6-7所示。用四根导线把电源和负载连接起来的 三相电路，称为三相四线制电路(Y0-Y0供电系统)。
第6章三相交流电路
6.1 三相电源
所谓三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相 位依次互差120°的正弦交流电源按一定方式连接而成的电
6.1.1 对称三相电源 三相发电机是将三组完全相同的绕组对称固定在同一圆
柱形铁芯上，固定不动，这三个绕组在空间位置上互相差 120°角。当中间转动的励磁绕组以角频率ω匀速旋转时， 三相绕组会同时产生三个大小及频率相同而相位互差120° 的对称三相电动势，这就是三相交流发电机的原理。图61(a)
10
100
由此得中线电流为
•
•••
INIUIVIW2 2374 4672 2120
2 20.8j2 20.64 40.6j440.82 21j2 2 3
2
2
3 3j29 .4 3.2 4 54.6 1A
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第6章三相交流电路 (1)在对称的三相四线制电路中(负载为对称三相负载)， 中线电流为零，即中线不起作用，可以去掉，成为三相三线 (2)三相负载不对称时，中线有电流通过，中线不能断 (3)中线上不允许安装熔断器(保险)和开关；熔断器(保 险)和开关只能装在端线(火线)
压严重不对称，使用电设备不能正常工作。
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第6章三相交流电路
【例6-2】对称三相负载作星形连接，且每相负载为纯
电阻，大小为10Ω，已知电源电压 U UV =380∠0°V，求
三相电路基础知识点总结
三相电路基础知识点总结1. 三相电路概述三相电路是指由三根相互120°相位差的交流电源供电的电路。
在工业和商业领域中，三相电路被广泛应用于驱动电动机、输配电系统以及其他大功率设备中。
三相电路具有功率大、运行平稳、传输效率高等优点，因此受到广泛关注。
2. 三相电路基本概念在理解三相电路之前，我们需要了解一些基本概念，包括相位、相电压、线电压、相电流和线电流。
相位是指不同相电压或电流之间的时间差，通常用角度来表示。
相电压是指在三相电路中，每个相之间的电压差，而线电压是指相邻两相之间的电压差。
相电流是指通过每个相的电流，而线电流是指相邻两相之间的电流差。
3. 三相电路的构成三相电路由三个相位相差120°的交流电源组成，分别为A相、B相和C相。
每个相之间有相应的相电压和相电流。
在三相电路中，通常会使用三相电源的星形连接或者三角形连接。
在星形连接中，每个相的一个端子连接到电源的中性点，另一个端子连接到负载。
在三角形连接中，相邻两相的端子连接在一起，形成一个闭合回路。
通过星形连接或者三角形连接，我们可以实现不同的电路配置和连接方式，以满足不同的电力需求。
4. 三相平衡电路在三相电路中，如果各相的电阻、电感和电容值相等，并且相位差为120°，那么我们称这个电路为平衡电路。
在平衡电路中，各相之间的电压和电流都是平衡的，不会出现不平衡现象。
平衡电路具有传输功率均衡、运行稳定等优点，广泛应用于实际工程中。
5. 三相不平衡电路在实际的三相电路中，由于负载不均匀或者电源故障等原因，会导致三相电路不平衡。
在不平衡电路中，各相之间的电压和电流不相等，会导致负载不均衡、功率不均衡等问题。
为了解决这些问题，我们需要对不平衡电路进行分析和修复，以确保电路的正常运行。
6. 三相电路的功率计算在三相电路中，功率的计算是十分重要的。
在平衡电路中，可以通过功率因数、有功功率和无功功率来描述电路的功率特性。
而在不平衡电路中，由于各相之间的电压和电流不均衡，会导致功率不均衡的问题。
电路分析基础-第8章三相电路课件
4.三个阻抗相同的负 载，先后接成星形和 三角形，并由同一对 称三相电源供电，试 问哪种联接方式的线 电流大？大多少倍？
8.3 不对称三相电路的概念
不对称 电源不对称 程度小(由系统保证)。 电路参数(负载)不对称 情况很多。
讨论对象:电源对称，负载不对称。 不能抽单相 。
分析方法 复杂交流电路分析方法。
解法2 •
•
UA
UAB 30 2200V
•3
•
I AY
UA Z•1
2200 1020
22 20A
•
IAB
•
UAB 38030 19 50A Z2 • 2080
IAΔ 3 IAB 30 32.909 80A
•
•
•
IA IAΥ IAΔ 22 20 32.909 80 47.864 56.543A
——防止触电的三相保护系统
8.1 三相电路
三相电路是指由三相发电机向三相负载供电的系统， 由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。
三相电路的优点: ① 发电方面：比单项电源可提高功率50％；单相电路的 瞬时功率随时间交变，而对称三相电路的瞬时功率是恒 定的，这使得三相电动机具有恒定转矩，比单相电动机 的性能好，结构简单、便于维护。 ② 输电方面：比单项输电节省导线25％； ③ 配电方面：三相变压器比单相变压器经济且便于接入 负载；
对称的yy三相电路中每相的电流电压仅由该相的电源和阻抗来决定好象各相之间彼此不相关形成了各相的独立性这是由于应用举例应用举例81如图对称三相电路已知对称三相电源的线电压为380v368720三角形负载阻抗端线阻抗求线电流负载的相电流和负载端线电压
第8章 三相电路
8.1 三相电路 8.2 对称三相电路的计算 （，★） 8.3 不对称三相电路的概念 （） 8.4 三相电路的功率及测量 （） 8.5 应用实例
《电路分析》三相电路
8.7719 A
线电流为
Il 3Ip 3 8.7719 15.193A
三相负载吸收的功率为
P 3UlIl 3 38015.193 10000W 10kW
通过以上计算表明，三相电炉连接成三角形吸收的功 率是连接成星形时的三倍。
2002年春节摄于成都人民公园
§11－5 三相电路
由三相电源供电的电路，称为三相电路。三相供电 系统具有很多优点，为各国广泛采用。在发电方面，相 同尺寸的三相发电机比单相发电机的功率大，在三相负 载相同的情况下，发电机转矩恒定，有利于发电机的工 作；在传输方面，三相系统比单相系统节省传输线，三 相变压器比单相变压器经济；在用电方面，三相电容易 产生旋转磁场使三相电动机平稳转动。
解：1.三相负载为星形联接时，如图(a)所示，则线电流为
Il Ip 380
Up 3 5.064 A R 43.32
三相负载吸收的功率为
PY 3Ul Il cos
3 3805.064 3333.02W
2. 三相负载为三角形联接时，如图(b)所示，则相电流为
Ip
Up R
Ul R
380 43.32
U AB U A U B U BC U B U C U CA U C U A
3U P30 3U P 90 3U P150
从上式可以看出，线电压是相电压的 3 倍，即 Ul 3Up 。 例如我们日常生活用电是220V相电压，相应的线电压则是380V。
从相量图上可以看出，三个对称相电压以及三个对称线电压之间
由此看出，Y－Δ联接的对称三相电路中，线电流是相电流的
倍，3即
Il 3I p
例11-8 图11-17(a)所示电路中，已知
uAB (t) 220 2 cos 314t V，Z 10 260
三相电路-电路分析基础
有功功率计算式中的功率因数角实际上等于各相负载端电压和相电流的相位差角。
第 7 章 章后习题解析
7.1 三相发电机作 Y 连接，如果有一相接反，例如 C 相，设相 电压为 U，试问三个线电压为多少？画出电压相量图。
解：当 Y 接三相发电机 C 相接反时，由相量图分析可知，三 个线电压分别为：
·
U AB
uA (t) = 220 2 sin(wt + 90°)V uB (t) = 220 2 sin(wt - 30°)V
91
uC (t) = 220 2 sin(wt - 150°)V 作出的电压相量图略。
7.2 三相电源的连接
பைடு நூலகம்
1、学习指导
（1）三相电源的 Y 形连接
三相电源绕组的尾端联在一起，向外引出一条输电线（零线），三相绕组的首端分别向外
本章的学习重点： l 三相电源的连接及三相四线制； l 对称三相电路的分析与计算归结为一相电路分析和计算的方法； l 不对称三相电路的分析方法； l 三相电路功率的测量。
7.1 三相交流电的基本概念
1、学习指导
（1）三相电路的概念
三相负载连接于三相电源后所构成的电路称为三相电路。三相电路较单相电路有很大的优
·
UA
·
-U B
·
- U BC
X BC
·
-U C
检验题 7.2.2 两相接反时的相量图
7.3 三相负载的连接
1、学习指导 （1）三相负载的 Y 接 三相负载一端连在一起，另一端分别与电源输电线相连的方法称为三相负载的 Y 接。若 三相对称，就构成了对称三相电路。对称三相电路的计算可归结为一相电路计算，其一般步骤： ①把电源端的对称线电压用对称的 Y 接电压源代替，对Δ接的负载变换成等效的 Y 接负载； ②画出一相计算电路图，注意在一相计算电路中，电源中性点和负载中性点之间是用一根短接 线代替的；③用单相电路的计算方法对一相计算电路进行分析和计算，其它两相不必再计算， 只需根据对称三相交流电路的特点，直接写出其他两相的响应即可；④如果是由Δ接负载变换 得到的一相计算电路，还需根据 Y 接电路和Δ接电路之间的关系，得出原电路的响应。 （2）三相负载的Δ接 三相负载作三角接时，也是将三相负载首尾相接构成一个闭环，由三个连接点分别与三相 电源线相接。同样对称三相负载的计算可归结为一相进行。 （3）三相电路计算时的注意事项 三相电路的分析计算虽然是在单相交流电路的基础上学习的，而且二者关系密切。但是， 三相电路也有它本身的一些特殊规律：三相电路在对称 Y 形连接情况下，其线电压在数值上 等于相电压的 3 倍的关系，相位上线电压超前与其相对应的相电压 30°，且电路中的线电流 等于相电流，中线电流为零；对称的Δ形连接电路中，不考虑输电线上的阻抗，则负载的端电 压等于电源线电压，线电流在数值上是相电流的 3 ，线电流在相位上滞后与其相对应的相电 流 30°。 （4）三相负载不对称时的电路分析 三相电路的电源、负载和线路阻抗中，只要其中任何一部分不对称，就构成了不对称的三
第 7 章 章后习题解析
7.1 三相发电机作 Y 连接，如果有一相接反，例如 C 相，设相 电压为 U，试问三个线电压为多少？画出电压相量图。
解：当 Y 接三相发电机 C 相接反时，由相量图分析可知，三 个线电压分别为：
·
U AB
uA (t) = 220 2 sin(wt + 90°)V uB (t) = 220 2 sin(wt - 30°)V
91
uC (t) = 220 2 sin(wt - 150°)V 作出的电压相量图略。
7.2 三相电源的连接
பைடு நூலகம்
1、学习指导
（1）三相电源的 Y 形连接
三相电源绕组的尾端联在一起，向外引出一条输电线（零线），三相绕组的首端分别向外
本章的学习重点： l 三相电源的连接及三相四线制； l 对称三相电路的分析与计算归结为一相电路分析和计算的方法； l 不对称三相电路的分析方法； l 三相电路功率的测量。
7.1 三相交流电的基本概念
1、学习指导
（1）三相电路的概念
三相负载连接于三相电源后所构成的电路称为三相电路。三相电路较单相电路有很大的优
·
UA
·
-U B
·
- U BC
X BC
·
-U C
检验题 7.2.2 两相接反时的相量图
7.3 三相负载的连接
1、学习指导 （1）三相负载的 Y 接 三相负载一端连在一起，另一端分别与电源输电线相连的方法称为三相负载的 Y 接。若 三相对称，就构成了对称三相电路。对称三相电路的计算可归结为一相电路计算，其一般步骤： ①把电源端的对称线电压用对称的 Y 接电压源代替，对Δ接的负载变换成等效的 Y 接负载； ②画出一相计算电路图，注意在一相计算电路中，电源中性点和负载中性点之间是用一根短接 线代替的；③用单相电路的计算方法对一相计算电路进行分析和计算，其它两相不必再计算， 只需根据对称三相交流电路的特点，直接写出其他两相的响应即可；④如果是由Δ接负载变换 得到的一相计算电路，还需根据 Y 接电路和Δ接电路之间的关系，得出原电路的响应。 （2）三相负载的Δ接 三相负载作三角接时，也是将三相负载首尾相接构成一个闭环，由三个连接点分别与三相 电源线相接。同样对称三相负载的计算可归结为一相进行。 （3）三相电路计算时的注意事项 三相电路的分析计算虽然是在单相交流电路的基础上学习的，而且二者关系密切。但是， 三相电路也有它本身的一些特殊规律：三相电路在对称 Y 形连接情况下，其线电压在数值上 等于相电压的 3 倍的关系，相位上线电压超前与其相对应的相电压 30°，且电路中的线电流 等于相电流，中线电流为零；对称的Δ形连接电路中，不考虑输电线上的阻抗，则负载的端电 压等于电源线电压，线电流在数值上是相电流的 3 ，线电流在相位上滞后与其相对应的相电 流 30°。 （4）三相负载不对称时的电路分析 三相电路的电源、负载和线路阻抗中，只要其中任何一部分不对称，就构成了不对称的三
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电源绕组 的相电压
•
UC
C
•
UA
N
•
UB
B
输电线 ZL 阻抗
•
• U A' B'
IN
ZL
•
B' U C' A'
•
IB
•
U C'
ZA
•
U A'
N' •
U B'
ZC ZB
ZL
•
C' I C
•
U B'C'
负载端
若电路中ZL=0时，则U·A=U·A'，且中线电压U·NN相'=电0。压
对称三相负载的条件
ZAZBZCZZ 即三相负载阻抗的模值和幅角均相等
根据对称关系：
U B22 0 12 V 0
U C22 102 V 0
有 Z3j45 5.1 3
IA
UA Z
2200 553.1
4453.1A
根据对称关系可得：
I B 4 4 1.7 1 A 3
I C4 46.9 6A I N I A I B I C 0
由此例可得，对称 三相电路的计算可归结 为一相电路计算，其它 两相根据对称关系可直 接写出。
I B24 2 j1 0 4 2 2 0 5 .6 2 6 4 1 0 5 2 3 0.9 8 1 6 A 负但5各载电相流独不立对，称互，
I C22 2 1 j0 2 2 0 .2 2 2 3 1 2 0 6 . 2 6 6 0 9.4 8 9.4 3 A不影响！
61 .3115 V
• ••
U A 'U A U N N ' 2 5 1 3V 3
I A3 2 .65 1 3 3 1 .7 3 3 7.1 0 4.7 6 A
U •B 'U •B U •N N2 6 1 0 0 V9I B25.6 6 6 04 15 0 9 4 615 A 4 • ••
7.3 三相负载的连接
学习目标：了解对称和不对称三相负载的概念，掌
握两种连接方式下电路分析的特点，理解两种连接方
式下线、相电压、线相电流的关系及中线的作用。
7.3.1 三相负载的Y形连接 下图所示为电源和负载均为“Y”接的三相电路。
对称三相 A
ZL线电流 A'
•
IA
负载端 线电压
Y接三相 负载阻抗
U C 'U CU N N15 192 V 2 I C2.1 25 3 1 2 9 6 .2 6 6 27.1 1 9.4 5 A
这种情况下，负载中性点漂移，各相电压不对
称，负载中通过的电流也不对称，互相牵制、相互
影响！
显然，三相电路不对称且又无中线时中点电压不 再为零。若中点电压较大时，将造成有的负载相电压 过低不能正常工作；有的负载相电压过高甚至烧损电 器，各相负载由于端电压不平衡均不能正常工作。
U •B 'U •B U •N N 2 5 7 0V 0 I B2 5.6 5 6 0 4 7 5 0 4.2 4 11 A 5
U I •N C I 'A U • C I B U •I N C N 6 1 .3 9 15 2 8. 3 2 V A 3 6I C2 .1 29 3 1 2 8 6 .3 6 6 38.6 8 10 .4 A 6
UB U 120
UC U120 由对称三相电压的波形图和相量图可看出：
uAuBuC0
U A U B U C0 对称三相交流电在相位上的先后顺序称为相序。 我们把相序A BC称为正序或顺序；把C BA 称为负序或逆序。电力系统中通常采用正序。
7.2 三相电源的连接
学习目标：了解三相电源两种连接方式的特点，熟
•
UA
N
•
C UC
ZN
IN
Z• IA N'
ZL
IC Z
Z
B
•
UB
ZL
IB
三相电路若输电线上阻抗不能忽略时，存在中点
电压uN'N，根据弥尔曼定理可得其相量计算式为：
•
•
•
UA UB UC
•
UNN'
Z
ZL 1
Z ZL Z ZL 111
ZN Z Z Z
•
•
•
UA UB UC
由于三相电路对称，所
•
1.732倍；在相位上超前相电压30°电角。
线电压与相电压的通用关系表达式：
U l 3U p30
工农业生产和日常生活中，多数用户使用的电压 等级通常是： U l38 V 、 0U P22 V0
7.2.2 三相电源的Δ形连接
下图所示电源的连接方式称为三角形连接，或记
为“Δ”接。
三相电源绕组首尾相连组成
对称Y形连接三相电路的分析与计算
A 电源相电压
N
C B
ZL IA
•
中线电流
UA
ZN IN
•
UC
ZL IC
•
UB
ZL
IB
负载中通过的电流
称为相电流
Z I • I A AN'
Z
N' IBN'
ICN' Z
Y接电路特点：相电流等于线电流！
中线电流 I NI AI BI C
火线上通过的电流
称为线电流
A
ZL IA
悉两种连接方式下线、相电压的关系及三相四线制。
7.2.1 三相电源的Y形连接
下图所示电源的连接方式称为星形连接，或记为
“Y”接。
A
其中由电源绕组尾端公
•
•
共连接点引出的导线称为中
UA
U AB 线(零线)，由电源绕组首端
X
•
Z
•
UC
Y
UB
•
U CA
N 引出的导线称为相线(火线) 图中电源绕组首端指向
•
这种情况下，负载端电压，负载中通过的电流
均不对称，互相牵制、相互影响！
(中3)线当开ZN路=∞，时IN，=0
A
22 00V
•
IA
3+j2Ω
•
•
•
UA UB UC
•
U N' N
ZA 1
ZB 1
ZC 1
ZA ZB ZC
N
22 0 12V 0 2+jΩ •
C 22 1 02V 0 B
IB
•
IC
N'
4+j4Ω
C×
S
•
B
eA E m sin t eB Em sin(t 120)
X
eC Em sin(t 240)
三相交流发电机示意图
Em sin(t 120)
电路分析中很少用电动势，通常用电压来表示。
以A相绕组的感应电压为参考正弦量，则发电机的三 相感应电压分别为：uA Um sint
uB Um sin(t 120)
UNN'
Z
ZL 1
中点 电压为零，即：•
UNN' 0
此时各相负载中通过的电流：
••
••
••
I •A U A U N N ， ' I •B U B U N N ， ' I •C U C U N N'
Z Z L
Z Z L
Z Z L
(2)当ZN=3+j4时，
A
•
IA
中点电压不等于零
22 00V
3+j2Ω
•
•
•
•
UA UB UC
N
3+j4Ω I N
N'
•
U N' N
ZA 1
ZB ZC 111
ZN ZA ZB ZC
22 0 12V 0 2+jΩ •
C 22 1 02V 0 B
IB
•
IC
4+j4Ω
U •A 'U • 5A 0. 6U • 11N 9N V ' 2 4 1 8 .3 0 VI A2 3.6 4 1 3 8 1.7 .3 3 0 6.7 8 4A 4
uC Um sin(t 120)
三相感应电压用波形图和相量图可分别表示为：
u uA
uB uC
UC 120
0
ωt
120 ° UA
° 120
T
° UB
显然三个电压大小相等，频率相同，相位互差120º。
我们把三个最大值相等，角频率相同，彼此相位 互差120º电角度的单相正弦量称为对称三相交流电。
发电机感应的对称三相交流电压用相量可表示为 UA U0
ZA C Y BX
A 一个闭环，在三个连接点处向外
•
引出三根火线，即构成Δ连接。
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U AB
U CA
•
B
显然，电源绕组Δ接时总有：
线电压等于相电压！
U BC C 只能向外电路提供一种电压。
实际电源连成Δ接时，由于三相电源绕组的感应
电压对称，所以电源回路内部无电流，但若有一相接
反时，就会在电源回路内造成很大的环流从而烧坏电
电压不再为零，这一现象称为中点偏移。中点发生偏移时，
各相负载端电压严重不对称！
图示电路为不对称三相负载Y接，试分析(1)当ZN=0； (2)ZN=3+j4 Ω ；(3)ZN=∞时的线电流情况。
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A
IA
(1)当ZN=0且ZL=0时：
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U A ' U A 2200V
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UA22 00V •
•N
UC